Met behulp van wat kosmisch detectivewerk, een team van onderzoekers heeft bewijs gevonden dat kleine stukjes asteroïden van het binnenste zonnestelsel een opening naar het buitenste zonnestelsel kunnen zijn overgestoken, een prestatie die ooit als onwaarschijnlijk werd beschouwd.

Ongeveer 1 miljoen jaar na het begin van het zonnestelsel, men denkt dat terwijl de kern van Jupiter werd gevormd, het creëerde een opening in de protoplanetaire schijf (de schijf van dicht gas en stof rond de zon). genaamd de "Jupiter Gap, "Deze kloof zorgde ervoor dat materiaal er niet doorheen kon komen en er wordt gedacht dat het twee verschillende reservoirs in de schijf heeft gecreëerd.

Tegen alle waarschijnlijkheid in, echter, een team van onderzoekers, waaronder Associate Research Professor Devin L. Schrader en Research Scientist Jemma Davidson van het Center for Meteorite Studies van de Arizona State University, hebben in meteorieten bewijs gevonden dat kleine fragmenten van asteroïden uit het binnenste zonnestelsel de Jupiter Gap naar het buitenste zonnestelsel zijn overgestoken. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Geochimica en Cosmochimica Acta .

"Dit onderzoek levert nieuwe informatie op over de dynamiek van het vroege zonnestelsel, " zei hoofdauteur Schrader. "Ons onderzoek toont aan dat deze twee reservoirs niet volledig van elkaar geïsoleerd waren."

Het onderzoeksteam, waaronder ook wetenschappers van het Smithsonian Institution's National Museum of Natural History, de Universiteit van Hawaï in Mānoa, Washington University in St. Louis, en Harvard-universiteit, werden geïnspireerd om deze studie uit te voeren vanwege monsters die waren meegebracht van NASA's terugkeermissie voor kometen, Sterrenstof.

Deze monsters lieten doorschemeren dat kometen materiaal zouden kunnen bevatten dat migreerde van het binnenste zonnestelsel naar de buitenste regionen waar kometen werden gevormd en suggereerden dat de migratie van materiaal in het vroege zonnestelsel meer wijdverbreid zou kunnen zijn dan eerder werd gedacht.

"De Stardust-missie was alsof je door de jaloezieën gluurde in het vroegste zonnestelsel, " zei co-auteur Timothy McCoy, voorzitter en conservator meteorieten bij het National Museum of Natural History, Smithsonian Instituut. "We wisten dat meteorieten in onze collecties het raam konden openen zodat we het hele uitzicht konden zien"

Met dat in gedachten, ze wilden deze hypothese testen met behulp van monsters van meteorieten, specifiek chondrieten, die aanwezig waren in het vroege zonnestelsel.

En dankzij de grote collectie meteorieten van het Centre for Meteorite Studies, het Smithsonian Institution en NASA, ze hadden toegang tot monsters van chondrieten waarvan werd aangenomen dat ze zich in het binnenste zonnestelsel hadden gevormd, evenals die waarvan werd aangenomen dat ze in het buitenste zonnestelsel waren gevormd.

Met behulp van elektronensonde-microanalyzers (om afbeeldingen met hoge resolutie van de monsters en gegevens van hoofd- en kleinelementen van individuele mineralen te verkrijgen) en een secundaire ionenmassaspectrometer (gebruikt om de isotopensamenstelling van monsters te analyseren), het team was in staat om direct bewijs te leveren voor een complexe vermenging van materialen tussen het binnenste en buitenste zonnestelsel.

"Door te kijken naar het soort monsters dat we in de collectie van het Center for Meteorite Studies hebben, we konden onderzoeken hoe materiaal zich vier en een half miljard jaar geleden in de protoplanetaire schijf bewoog, ", aldus co-auteur Davidson.

In toekomstige studies, het team hoopt meer te leren van asteroïde monsterretourmissies zoals de Hayabusa2-missie van het Japanse Aerospace Exploration Agency naar de asteroïde Ryugu, die later dit jaar monsters naar de aarde zal terugbrengen en NASA's OSIRIS-REx naar de asteroïde Bennu, die naar verwachting in 2023 monsters naar de aarde zal terugbrengen.